Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
Урок-презентация разработан с использованием компьютерных технологий, основной теоретический материал отражен в презентации. Проведение урока в такой нестандартной форме способствует повышению мотивации учащихся. Основной целью урока-презентации является знакомство учащихся с особенностями строения животной и растительной клетки.
...
10 01 2026 4:59:30
Весь урок построен так, чтобы каждый ученик мог не только получить определённые знания по теме, но и научиться делать самостоятельные выводы, прогнозировать последствия своих решений. На уроке знания выстраиваются, а не даются. Идеи этого урока – сотрудничество, сотворчество, совместный поиск – учеников и учеников, учеников и учителя.
...
09 01 2026 21:17:37
В статье представлена разработка урока по теме "Доказательства эволюции" с использованием мультимедийной презентации.
...
08 01 2026 21:42:51
Тематическое обобщение и систематизация обеспечивают усвоение целой системы или цикла понятий, изучаемых в течение длительного времени и составляющих содержание обширных разделов программы. В статье представлен пример урока.
...
07 01 2026 10:21:33
ИКТ позволяют не только наполнить урок большим количеством готовых, строго отобранных, соответствующим образом организованных знаний, но и развивать интеллектуальные, творческие способности учащихся. В природоведении есть ряд разделов, сложных для восприятия и понимания учениками. Структурирование большого объёма информации наиболее приемлемо при помощи программы PowerPoint. Уроки-презентации делают учащегося активным участником учебного процесса. Представлен урок с использованием ИКТ на уроках биологии и природоведения.
...
06 01 2026 3:45:31
Урок посвящен раскрытию значения нервной системы, систематизации знаний о строении нейрона, углублению понятия о рефлексе, выяснению значения всех звеньев рефлекторного пути.
...
05 01 2026 22:53:30
В данной работе представлена разработка урока. С помощью презентации учитель сможет проверить знания учащихся о земноводных, а затем показать учащимся особенности строения пресмыкающихся и закрепить знания с помощью вопросов....
04 01 2026 0:24:22
Урок помогает обобщить, систематизировать и расширить знания по главам "Происхождение человека" и "Строение организма"....
03 01 2026 4:56:34
Урок биологии по теме "Приспособленность организмов к среде обитания и ее относительный хаpaктер".
...
02 01 2026 2:17:26
За урок необходимо дать особенности строения и жизнедеятельности лишайников. Многообразие лишайников. Значение лишайников в природе и жизни человека. Пpaктическая работа, которая включена в урок позволяет учащимся усвоить типы слоевищ лишайников, позволяет узнать, как выглядят лишайники в природе. Кроме этого позволяет продолжить совершенствование навыков работы с природными объектами....
01 01 2026 12:41:30
Об интернет-тренажерах, как одной из форм дистанционного обучения....
31 12 2025 17:12:16
Методическая разработка является примером реализации деятельностного подхода в обучении биологии при изучении сущности и причин наследственной изменчивости. Использованы: метод проектов как способ достижения дидактической цели путем выделения и разработки проблемы, использования предметных знаний в качестве средства обучения действиям при создании реального пpaктического результата; элементы модульной технологии для осуществления руководства проектной деятельностью....
30 12 2025 6:45:41
Зачетные уроки не только позволяют оценивать знания, умения и навыки обучающихся, но и способствуют их развитию и совершенствованию, закреплению исследовательских и пpaктических навыков, установлению межпредметных связей и использованию знаний в новых нестандартных ситуациях....
29 12 2025 1:29:51
Здоровье – состояние физического, душевного и социального благополучия. Преподаватели технологии, биологии и музыки в рамках интегрированного внеклассного мероприятия показывают важность этой темы и вместе с учащимися обобщают и систематизируют знания о здоровом образе жизни.
...
28 12 2025 22:49:45
Цель занятия: формировать экологические знания и экологическую культуру; воспитывать любовь к природе родного края; развивать познавательный интерес к жизни зимующих птиц; прививать любовь к животному миру родного края....
27 12 2025 23:45:57
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Комбинированный урок биологии по УМК Пасечника сопровождается презентацией, включающей в себя схемы, таблицы, звуковое сопровождение, видеофрагмент. Урок включает различные методы обучения: словесный: беседа, рассказ; наглядно-иллюстративный: презентация, таблица; индивидуальный: самостоятельное заполнение таблицы....
26 12 2025 1:55:39
Представлен обобщающий урок биологии в 6-м классе, на котором учащиеся не только систематизируют и обобщают знания по теме «Размножение, рост и развитие организмов», но и задумываются о месте человека в системе живой природы и его роли для всего живого....
25 12 2025 11:15:12
Одна из форм внеклассной работы учителя биологии с учащимися - озеленение территории школы, выращивание цветов. В статье описывается принцип выбора цветов для украшения территории училища, их перечень и кратко агротехника выращивания. В заключение статьи приводятся высказывания учащихся о цветущей территории училища....
24 12 2025 4:38:10
С помощью проблемных вопросов и задач учащиеся самостоятельно находят ответы на вопросы о сути процесса фотосинтеза и его значении. Опыты Ван Гельмонта, Д. Пристли и высказывания Тимирязева позволяют учащимся лучше понять, что такое воздушное питание растений....
23 12 2025 16:56:24
Групповые задания взяты из учебной литературы, материалов периодической печати (журналов по биологии). Руководители групп и их состав подбираются по принципу объединения школьников разного уровня обученности, информированности по данному предмету, совместимости учащихся, что позволяет им взаимно дополнять и обогащать друг друга. Эта форма позволяет реализовать основные условия коллективности: осознание общей цели, целесообразное распределение обязанностей, взаимную зависимость и контроль....
22 12 2025 17:23:32
Урок построен в форме групповой работы, что обеспечивает эффективное использование лабораторного оборудования в условиях недостаточного материального обеспечения. Урок предусматривает лабораторную работу, заполнение таблиц о функциях и составе крови. Перемещение групп в ходе урока обеспечивает динамичность урока, смену деятельности. Материалы урока включают задания для групп, маршрутные листы, контроль - презентацию для первичной проверки усвоения знаний.
...
21 12 2025 12:27:54
Предлагаемый урок по теме: "Наследование признаков сцепленных с полом" проводится для учащихся 10-х классов. Именно перед генетикой стоит задача поиска путей преодоления недугов, что способно избавить многие семьи от несчастья иметь больных детей. Одной из форм обучения может быть решение генетических задач, которые раскроют природу многих наследственных заболеваний.
...
20 12 2025 16:25:42
В современную эпоху быстрого обновления знаний и информационных технологий важное место в формировании творческих способностей учащихся занимает исследовательский метод обучения. Учебно-исследовательская работа с учащимися в нашей школе организуется по двум направлениям: урочная учебно-исследовательская деятельность учащихся: проблемные уроки, семинары, пpaктические и лабораторные занятия, урочные проекты; внеурочная учебно-исследовательская деятельность учащихся, которая является логическим продолжением урочной деятельности.
...
19 12 2025 5:17:53
Игра способствует закреплению и углублению знаний учащихся, развитию их логического мышления, сплачивает ребят, учит действовать сообща, помогает показать знания в соревновании друг с другом, вызывает оживление и интерес к предмету....
18 12 2025 2:43:14
Цель урока: рассмотреть органы эндокринной системы и единство нервной и гумopaльной регуляции....
17 12 2025 14:28:56
Элективный курс – «Здоровым быть здорово» информирует учащихся об ответственном отношении к своему здоровью. Учит формировать конкретные привычки здорового образа жизни. Доводит до учащихся информацию о профилактике пoлoвoй распущенности у подростков. Элективный курс направлен на формирование стиля жизни, способствует сохранению и укреплению здоровья....
16 12 2025 6:21:28
Учиться – значит исследовать мир. Но мир бесконечен, он не вмещается в рамки урока. В клубе ребята расширяют и закрепляют знания в тесном сотрудничестве и коллективном взаимодействии; это способ подготовки к итоговой аттестации....
15 12 2025 14:22:18
Почему нужно искать спасение? Ведь наш организм сам может бороться с инфекцией, которая попадает в наш организм. Существует защитный механизм, который получил название – иммунитет. Благодаря ему у нас выpaбатываются защитные антитела, которые в течение всей жизни, как сторожевые псы, охраняют нас....
14 12 2025 23:29:33
Концентрическая система преподавания биологии предполагает получение основ знаний по "Общей биологии" ещё в 9-м классе. В 10–11-м классе ребята выходят на "новый виток", изучают общую биологию снова, что позволяет использовать не столько образовательный, сколько развивающий и воспитательный аспект содержания предмета....
13 12 2025 14:51:48
В современной социальной ситуации очень остро стоит вопрос занятости детей, умение организовать свой досуг. Как помочь ребёнку занять с пользой своё свободное время, дать возможность открыть себя наиболее полно? Как создать условия для творческого роста и поддержать пытливое стремление ребёнка узнать мир во всех его ярких красках и проявлениях? Именно эти вопросы поможет решить программа "Комнатное цветоводство"....
12 12 2025 10:58:30
Урок в 7-м классе знакомит учащихся с особенностями внешнего строения и опopно-двигательной системой птиц. Сопровождается презентацией....
11 12 2025 11:55:59
Мероприятие направлено на развитие познавательного интереса к биологии и географии через решения нестандартных заданий и вопросов. Форма мероприятия развивает коммуникативные и интеллектуальные способности учащихся, чувство коллективизма....
10 12 2025 5:33:12
В ходе урока обучающиеся знакомятся с хаpaктерными признаками царства бактерий, особенностями строения и жизнедеятельности....
09 12 2025 18:19:58
Внеклассное мероприятие для учащихся 11-го класса на тему "У истоков эволюции..." проводится с использованием информационных технологий, что позволяет повысить интерес к изучаемому предмету. Основная цель данного мероприятия заключается в том, чтобы нацелить ребят на сдачу ЕГЭ по биологии....
08 12 2025 0:16:20
Целью урока является здоровьесбережение, привитие навыков здорового образа жизни....
07 12 2025 3:57:22
Биография Ломоносова – это биография «молодой науки российской». Его идеи послужили становлению биологии. В связи с этим мной организована игра, показывающая учащимся Ломоносова как биолога и просветителя. Игра предназначена для учащихся 8–9-х классов....
06 12 2025 6:40:26
Спустя 2-5 дней после заражения, моча собаки приобретает мутность, становится красной в результате выхода пораженных пироплазмами эритроцитов в урину....
05 12 2025 5:41:57
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока: обсуждение генетических проблем. Сопровождается презентацией....
04 12 2025 21:23:16
Многообразие пород домашних животных и растений было создано по воле человека и в соответствии с его пожеланиями. Это и есть искусственный отбор....
03 12 2025 9:57:34
Размножается сосна семенами. Образование семян начинается на 30-40 году жизни. К этому времени на деревьях формируются женские и мужские шишки....
02 12 2025 3:48:49
Занятие достигает следующих целей: дать общее представление о кольчатых червях, об их эволюционном приобретении - сегментации; дать хаpaктеристику среды обитания, познакомить с внешним строением представителей класса малощетинковых на примере дождевого червя; провести наблюдение за поведением и рефлексами....
01 12 2025 0:44:22
Урок нацелен познакомить учащихся с часто применяемыми лекарственными растениями. В игровой занимательной форме обобщить представления о многообразии и лекарственном значении растений родного края....
30 11 2025 14:28:47
Подземные побеги, как и надземные, видоизменяются, приспосабливаясь к условиям среды. Корни также нередко могут приобретать необычный вид. Видоизменения побегов...
29 11 2025 18:32:41
Этот урок поможет систематизировать, углубить знания по теме "Основы учения о наследственности и изменчивости". Занимательные задания, задания в стихотворной форме, элементы игры, поисковая деятельность, задания с использованием информационных технологий помогают ученикам повторить материал темы и проверить свои знания....
28 11 2025 9:47:31
На уроке используется групповой метод работы учащихся. Повторение и закрепление материала осуществляется за счет многократной и вариативной переработки. Тема интересная и имеет большую пpaктическую значимость. ...
27 11 2025 7:52:45
В ходе урока учащиеся закрепляют знания о приспособленности рыб к жизни в водной среде обитания, о строении и функциях различных систем органов рыб, заботе о потомстве. Также школьники обобщают знания о систематических группах рыб и многообразии рыб в природе....
26 11 2025 9:28:25
Урок разработан на основе метода учебного проекта с использованием ЦОР. Данный урок заключительный в разделе "Пищеварение", на котором учащиеся 8-го класса защищают исследовательские проекты, над которыми работали по группам в течение двух недель. Цели проектов: обоснование гигиенических условий нормального пищеварения, режима питания школьников.
...
25 11 2025 1:52:29
"Лишайники" - это урок изучения новой темы. Целью урока является знакомство учащихся с особенностями строения и жизнедеятельности лишайников как симбиотических организмов; приспособленностью лишайников к разнообразным условиям обитания, их ролью в природе и жизни человека. В ходе урока происходит отработка понятий: "грибница", "симбиоз", "паразитизм", питание грибов и водорослей. В течение урока учащиеся работают с информационными листами, готовят сообщения, используя дополнительные источники литературы. ...
24 11 2025 1:53:32
На уроке учащиеся самостоятельно изучают виды кровотечений и способы оказания первой помощи в процессе решения проблемных задач. Работа в группах способствует развитию навыков сотрудничества, стимулирует к творческому поиску решений, вовлекает больше учащихся в учебный процесс, повышает мотивацию....
23 11 2025 7:29:47
Цели урока: расширять и углубллять знания учащихся о грибах; ввести понятия: микориза, грибы-двойники, грибы-паразиты; закрепить признаки съедобных и ядовитых грибов, способы гетеротрофного питания (сапрофиты, паразиты); продолжить работу над воспитанием любви к природе, бережного отношения к ней; совершенствовать навык самостоятельной работы с дополнительной литературой; развивать творческие способности учащихся, умение применять имеющиеся знания в новых условиях (играх-драматизациях); профилактика отравлений грибами....
22 11 2025 11:40:49
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
Анализирующее скрещивание и неполное доминирование